Буравчик на звуковых волнах. Что мы слышим, и как это звучит? - Алексей А. Насретдинов Страница 2

Ответ писателя пришел быстро, Буравчик даже заснуть не успел.

Привет, Буравчик! Молодец, что написал! Что такое звук? Точного ответа не существует. Физики говорят одно, музыканты – другое, поэты – третье, а тибетские монахи… Хорошо бы привести мнения всех людей о том, что такое звук, но ограничимся взглядом физиков. Ведь из всех перечисленных подходов только физика является наукой.

Звук – это то, что мы слышим. Физики говорят, что звук образуется тогда, когда что-то колеблется, какое-нибудь тело. Когда что-то меняет свою форму. Так как мы, люди, живем в воздушной среде, самые привычные звуки для нас те, что распространяются в воздухе.

Звук – это волна. Ты видел волны в реке или на море? Такие же волны распространяются и в воздухе.

Частички воздуха, рождая звук, колеблются. Но воздух прозрачен, и мы не видим его колебаний.

Зато наше ухо может воспринимать колебания плотности и изменение давления воздуха.

К изменению плотности воздуха, то есть к возникновению звука, приводит любое движение твердого тела. Это могут быть колебания голосовых связок – и тогда мы слышим речь человека, или колебания натянутой струны – и тогда мы слышим звучание музыкального инструмента.

Однако не все волны одинаковы. Важно, с какой частотой[1] колеблется струна, сколько колебаний в секунду она совершает. Если с высокой частотой – мы слышим высокий звук, а с низкой – низкий звук, конечно, до определенного предела, но мы с тобой еще об этом поговорим. Звук может быть громче или тише. Если амплитуда колебаний больше – звук громче, если меньше – звук тише.

В природе, в мире постоянно что-то происходит. Светят звезды, кусаются комары, пищат летучие мыши, мама шуршит документами, вулкан извергается. Все эти явления что-то да производят: свет, звук, тепло, запах. И все эти вещи объективно существуют в природе. Но мы, люди, не можем воспринимать все явления в природе, мы можем чувствовать только часть из них. Для этого-то у нас и есть зрение, слух, обоняние и другие. Например, мы не слышим писк летучих мышей, они пищат очень тонко, издавая ультразвуки. Мы не видим рентгеновские лучи, которыми пользуются медики. Нюх у нас гораздо хуже, чем у собак.

Что я хочу сказать, Буравчик? То, что у нас, у людей, есть несколько датчиков, несколько органов чувств. И слух – функция одного из них. И чувствуем мы не все, многое, что есть в мире, совсем не замечаем.

Итак, про звук и слух. Как звук попадает в ухо? Как мы слышим? Звук в воздушной среде достигает барабанной перепонки уха, заставляя ее колебаться чисто механически, как маленький барабан. Далее звук проходит через цепь приспособлений внутри уха (молоточек, наковаленка, стремечко, улитка, нервные клетки) и воспринимается человеком как образ. Но звук поступает в слуховой аппарат человека не только через барабанную перепонку. Через колебания костей черепа он попадает непосредственно в среднее ухо и в искаженном виде добавляется к звуку, проходящему через барабанную перепонку. Когда мы сами говорим, это особенно заметно. Вот почему восприятие собственного голоса «напрямую» в голове сильно отличается от восприятия голоса, записанного через внешний микрофон. Более того, свой голос в записи воспринимается человеком как «противный».

Также не всегда человек воспринимает звук только через воздушную среду. Якуты, бушмены прикладываются ухом к земле, чтобы заранее услышать приближающиеся стада оленей и бизонов. Некоторые особо любопытные рыбаки берут в зубы конец толстого деревянного шершавого весла, опущенного в воду, чтобы слышать звуки подводного мира.

Известно, что скрипачи и настройщики, у которых с возрастом снижается слух, дотрагиваются зубами до вибрирующего смычка или другого твердого предмета, прислоненного к резонатору инструмента, для того чтобы лучше слышать музыкальный звук.

Итак, звук – это колебание воздуха, которое создается колебанием твердого или жидкого тела. Понял, Буравчик?

Эксперименты

Возьми струнный музыкальный инструмент: гитару, домбру, скрипку. Дерни за струну. Ты услышишь звук. Струна будет колебаться и создавать колебания воздуха, вот ты их и услышишь, это и будет – звук. Причем музыкальный звук. В нем есть одна основная частота звука. Такой звук можно напеть.

Подойди к крану с водой. Открой его. Ты услышишь шум. Это вода бьется о поверхность раковины, создавая колебания самой разной частоты. Поэтому ты услышишь не музыкальный звук, а шум. Но шум – это тоже звук, хотя его напеть уже не получится. Увидеть звуковые колебания в воздухе непросто, ведь воздух прозрачный.

Подойди к большому дому, но не очень близко. Желательно, чтобы было тихо. И похлопай в ладоши или покричи. Ты услышишь, что звук, отраженный от здания, запаздывает. Это происходит потому, что скорость звука не такая уж и большая – 340 метров в секунду. Если расстояние до дома 500 метров, то ты услышишь возвращенный к тебе звук где-то через 2–3 секунды, это заметно.

Хорошо, скажем, издалека наблюдать за игрой в большой теннис. Удар ракеткой по мячу ты видишь, а звук приходит позже. Та же история и с молнией. Ты видишь вспышку молнии, а гром, звук от нее, может прийти только через несколько секунд. Теперь ты понимаешь, что скорость звука в воздухе хоть и больше скорости автомобиля, но гораздо меньше скорости света.

Голос Буравчика, Босленки и других

Почему у людей разные голоса?

Буравчик возвращался домой из школы. Он думал: «Почему я должен ходить в школу? Мама и папа же не ходят в школу? И почему в школе учатся одиннадцать лет, а не семь или не тринадцать? Кто так придумал?» Потом возникли еще и другие вопросы: «Почему в школе мы все сидим за партами, ведь в детском саду и дома, когда мама меня учила читать, мы не сидели за партами? Или парта помогает учиться?» Потом пришло еще несколько мыслей: «Почему учительница говорит на уроке? И вообще, что такое “говорить”? Почему одни люди говорят так, а другие не так?»

У подъезда Буравчик встретил соседскую девочку Босленку. Она училась с Буравчиком в одном классе, но сегодня в школу не ходила. У нее был концерт. В музыкальную школу, где Босленка училась играть на небольшой скрипке, приезжал большой музыкант Юрий Башмет. Он играл для детей и преподавателей, а потом рассказывал, как это у него получилось стать великим музыкантом. Играл он на альте. Альт похож на скрипку, только немного больше по размеру, и звук у него не такой писклявый. Юрий Башмет возился с маленькими скрипачами и альтистами, учил их правильно держать инструмент и смычок и рассказывал, рассказывал, рассказывал. В общем, Босленка была под впечатлением.

– Он такой классный, Буравчик, – щебетала Босленка. – Он и играет здорово, и рассказывает так интересно. А еще голос у него такой! Я прямо заслушивалась, не понимала, что он говорит, просто слушала, как он говорит. Такой музыкальный голос!

– А что он рассказывал-то? – спросил Буравчик.

– Да не помню я, не важно. Он такой, такой!..

«Девчонка», – подумал Буравчик.

Но Босленка нравилась Буравчику. Нравился ему и внешний вид Босленки, и внутренний ее мир. Внешний вид состоял из пары коротких косичек, курносого носа и больших зеленых глаз. Внутренний мир был гораздо более воспитанным, чем у Буравчика. Буравчик постоянно что-то забывал, его интересовали тысячи самых разных вопросов и дел, и ему трудно было сосредоточиться на чем-то одном. А Босленка все делала аккуратно и последовательно. Очень трудно учиться музыке маленькому человеку. Нужно играть дома каждый день часа по два на скрипке. Еще нужно ходить в музыкальную школу, там петь в хоре, заниматься сольфеджио и еще чем-то. Буравчик думал, что у него не получилось бы учиться музыке. А у